Skript zur Vorlesung Physik Teil 1 (Sommersemester) und Teil 2 ...

Skript zur Vorlesung Physik 1 und Physik 2 Seite 122
Prof. Dr. P. Kaul, Fachbereich Biologie Chemie und Werkstofftechnik,
Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg
2. Der reflektierte Strahl verläuft weiter im Medium und wir in B reflektiert und gebrochen. Der reflektierte
Strahl wird in C reflektiert und gebrochen. Erzeugung von Teilstrahl b. Das ganze wiederholt sich mehr-
fach: Erzeugung von Teilstrahl c usw.
3. Wenn die Strahlen a und b miteinander interferieren könnten, ist es wichtig zu wissen, wie groß der
Gangunterschied in den Punkten C und P beider Strahlen ist.
4. Alle reflektierten und gebrochenen Strahlen stammen aus dem Ursprungsstrahl und sind somit zueinan-
der kohärent.
5. geometrische Wegdifferenz: AB + BC − AP
6. Da das Medium jedoch einen Brechungsindex n hat gilt: C
med
Cluft
λ
= ⇒ λ med =
n n
luft
, d.h. die optische
Weglängendifferenz ist. Das bedeutet, dass im Medium mehr Wellenzüge pro Wegeinheit verlaufen als
außerhalb. So würden bei n=2 innerhalb des Mediums doppelt so viele Wellenzüge verlaufen wie außer-
halb. Die optische Weglängendifferenz lautet somit:
optische Wegdifferenz: n⋅ ( AB + BC) − AP
7. Bei der Reflexion im Punkt a findet ein Phasensprung der Welle a um π bzw. λ/2 statt (Reflexion am
optisch dichteren Medium)
Für die reflektierten Strahlen lässt sich unter Berücksichtigung der geometrischen Verhältnisse ableiten:
2 2
Gangunterschied der Wellen a und b: Δ = 2⋅
d⋅ n − sin α −
2
λ
reflektierte Strahlen a und b:
Die Wellen b und c haben aufgrund der gleichen geometrischen Verhältnisse den gleichen Gangunterschied
Δ.
Für die gebrochenen Strahlen kann anlog der Gangunterschied abgeleitet werden. Da hier der einfallende
Strahl nicht am optisch dichten Medium reflektiert wird, tritt auch kein Phasensprung auf. Demnach gilt für
die gebrochenen Strahlen:
2 2
gebrochene Strahlen a’ und b’: Δ = 2 ⋅d ⋅ n − sin α
Die beiden Strahlen a und b können mittels einer Linse, z.B. der Augenlinse, abgebildet werden, wodurch
sie interferieren.
2 2
Verstärkung der Strahlen, wenn 2⋅
d⋅ n − sin α + = 2⋅ m⋅ , m = 1, 2, 3,
..
2
λ
λ
λ λ
⋅d ⋅ n − sin + = 2⋅ m + 1 ⋅ , m = 1, 2, 3,
..
2
2
2 2
Auslöschung der Strahlen, wenn 2
α ( )